Le chlore : Propriétés et utilisations des éléments
Description du chlore
Le chlore est un élément chimique largement utilisé dans diverses applications industrielles, allant de la purification de l'eau à la production de matériaux courants.
Présentation de l'élément
Le chlore est un élément chimique dont le symbole est Cl et le numéro atomique 17. Il fait partie du groupe des halogènes du tableau périodique, qui comprend le fluor, le brome, l'iode et l'astate. Le chlore est un élément très réactif, particulièrement connu pour son rôle dans les processus de désinfection et d'assainissement, y compris le traitement de l'eau potable et des piscines.
Sous sa forme élémentaire, le chlore existe en tant que gaz jaune-vert à température ambiante, mais il peut facilement se combiner avec d'autres éléments pour former une variété de composés. Ces composés ont de nombreuses applications dans différentes industries, telles que la production de plastiques, de produits pharmaceutiques et de produits de nettoyage.
Propriétés chimiques Description
Le chlore est un élément très réactif et électronégatif. En tant qu'halogène, il forme facilement des sels en se combinant avec des métaux. Voici quelques-unes des principales propriétés chimiques du chlore :
- Réactivité: le chlore réagit vigoureusement avec de nombreux éléments et composés, produisant souvent des composés acides comme l'acide chlorhydrique (HCl) lorsqu'il interagit avec l'hydrogène.
- Agent oxydant: Le chlore est un agent oxydant puissant, ce qui signifie qu'il accepte facilement les électrons d'autres substances au cours des réactions chimiques.
- Liaison: le chlore forme généralement des liaisons covalentes avec les non-métaux, notamment dans la production de composés à base de chlore tels que les chlorures.
- Acidité: le chlore réagit avec l'eau pour former de l'acide chlorhydrique et de l'acide hypochloreux, tous deux très acides.
Ces propriétés chimiques rendent le chlore crucial dans divers processus industriels, notamment le traitement de l'eau, la production d'eau de Javel et la synthèse de composés organiques.
Tableau de données sur les propriétés physiques
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Propriété |
Valeur |
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Nombre atomique |
17 |
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Symbole |
Cl |
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Poids atomique |
35.45 u |
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État à température ambiante |
Gaz |
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Couleur |
Jaune-vert |
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Densité (gaz) |
3,2 g/L |
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Point de fusion |
-101.5°C |
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-34.04°C |
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Solubilité dans l'eau |
Soluble |
Ces propriétés physiques soulignent le comportement du chlore et les défis liés à sa manipulation dans divers environnements industriels et de laboratoire.
Utilisations courantes
Le chlore est utilisé dans une variété d'industries, notamment
- Letraitement de l'eau: Le chlore est l'un des désinfectants les plus couramment utilisés dans les usines de traitement de l'eau. Il tue les bactéries et autres agents pathogènes, rendant l'eau propre à la consommation.
- Production d'eau de Javel: Le chlore est un élément clé de la production d'hypochlorite de sodium, communément appelé eau de Javel.
- Fabrication de plastique: Le chlore est utilisé dans la production de polychlorure de vinyle (PVC), un plastique utilisé dans diverses applications telles que les tuyaux, les revêtements de sol et les cadres de fenêtres.
- Produits pharmaceutiques: les composés du chlore sont utilisés dans la fabrication de produits pharmaceutiques, de désinfectants et d'assainisseurs.
- Pesticides: Le chlore est également utilisé dans la production de divers pesticides et herbicides.
Méthodes de préparation
Le chlore est généralement produit par électrolyse du chlorure de sodium (NaCl) dans un procédé connu sous le nom de procédé chlore-alcali. Dans cette méthode, un courant électrique traverse une solution aqueuse de chlorure de sodium, ce qui entraîne la séparation du chlore gazeux, de l'hydrogène gazeux et de l'hydroxyde de sodium (NaOH).
Procédé chlore-alcali:
- Réaction d'électrolyse:
2NaCl (aq) + 2H2O (l) → Cl2 (g) + H2 (g) + 2NaOH (aq)
Cette méthode est largement utilisée dans la production industrielle en raison de son efficacité et de sa rentabilité.
Produits industriels connexes
Outre son utilisation dans la production d'eau de Javel et de PVC, le chlore joue un rôle dans la création de plusieurs autres produits industriels :
- Solvants: le chlore est utilisé dans la production de solvants chlorés tels que le chloroforme et le tétrachlorure de carbone.
- Acide chlorhydrique: Le chlore est un élément clé de la production industrielle d'acide chlorhydrique, une substance utilisée dans le nettoyage, l'affinage des métaux et d'autres processus chimiques.
- Herbicides et insecticides: Les composés chlorés entrent dans la composition d'herbicides et d'insecticides à usage agricole.
Ces produits industriels font du chlore un produit chimique très précieux et polyvalent dans l'industrie et l'agriculture.
Questions fréquemment posées
À quoi sert le chlore dans la vie de tous les jours ?
Le chlore est utilisé dans la vie de tous les jours pour la purification de l'eau, la production d'eau de Javel et les désinfectants que l'on trouve dans les produits de nettoyage.
Le chlore est-il nocif pour l'homme ?
Oui, le chlore est toxique à des concentrations élevées. Il peut provoquer des problèmes respiratoires et des irritations cutanées. Toutefois, il est sans danger lorsqu'il est utilisé en quantités contrôlées, par exemple pour le traitement de l'eau potable.
Comment le chlore est-il produit ?
Le chlore est principalement produit par l'électrolyse du chlorure de sodium (sel) dans le procédé chlore-alcali, qui sépare le chlore gazeux, l'hydrogène gazeux et l'hydroxyde de sodium.
Pourquoi le chlore est-il important dans le traitement de l'eau ?
Le chlore est essentiel dans le traitement de l'eau parce qu'il tue efficacement les bactéries, les virus et autres agents pathogènes, rendant l'eau potable et utilisable à des fins récréatives.
Le chlore peut-il être utilisé en médecine ?
Oui, les composés chlorés sont utilisés dans l'industrie pharmaceutique pour la production de divers médicaments, désinfectants et assainisseurs.
